本文關(guān)鍵詞：基于動態(tài)博弈理論的電力系統(tǒng)多區(qū)域電壓協(xié)同控制研究

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【摘要】：隨著大規(guī)�；ヂ�(lián)電網(wǎng)的快速發(fā)展,區(qū)域電網(wǎng)之間的耦合越來越強(qiáng),各區(qū)域通過各種電壓控制手段穩(wěn)定自身的電壓的同時,也會對相鄰區(qū)域電網(wǎng)的電壓水平產(chǎn)生影響。實(shí)現(xiàn)各區(qū)域電壓控制之間的協(xié)調(diào)動作,能夠有效提高電壓控制效果,穩(wěn)定系統(tǒng)電壓。本文針對多區(qū)域電網(wǎng)電壓控制之間的協(xié)調(diào)問題主要做了以下的研究工作:首先,介紹電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性和電壓控制的一些基本概念,總結(jié)目前電力系統(tǒng)協(xié)調(diào)電壓控制方面的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,確定長期電壓穩(wěn)定作為本文的研究對象,搭建長期電壓穩(wěn)定時間框架下的電力系統(tǒng)的詳細(xì)數(shù)學(xué)模型。其次,對多區(qū)域電壓控制之間的博弈現(xiàn)象進(jìn)行了分析,將動態(tài)博弈理論引入到電壓控制中,提出多區(qū)域電壓協(xié)同控制方法,并在現(xiàn)有的最優(yōu)協(xié)調(diào)電壓控制模型的基礎(chǔ)上,采用非零和、非合作、非線性二次型博弈類型,搭建多區(qū)域電壓協(xié)同控制的博弈模型。該電壓控制方法能夠?qū)崿F(xiàn)兩個層面上的協(xié)調(diào),一方面能夠協(xié)調(diào)區(qū)域內(nèi)各不同電壓控制器之間的動作,另一方面能夠協(xié)調(diào)不同區(qū)域之間的電壓控制行為。再次,對多區(qū)域電壓協(xié)同控制的求解算法進(jìn)行探究,綜合分析其模型的數(shù)學(xué)特征和多區(qū)域電網(wǎng)的特點(diǎn),對模型進(jìn)行一系列處理,將其化為易于求解的模型。結(jié)合分布式算法和最優(yōu)化算法,提出用于求解該問題的基于Ward等值和原對偶內(nèi)點(diǎn)法的兩層迭代算法,并詳細(xì)介紹了算法原理和計(jì)算步驟。最后,以新英格蘭10機(jī)39節(jié)點(diǎn)測試系統(tǒng)和由兩個39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)構(gòu)建的78節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)作為研究算例,通過基于Ward等值和原對偶內(nèi)點(diǎn)法的兩層迭代算法求取多區(qū)域電壓協(xié)同控制的納什均衡策略,并對單區(qū)域最優(yōu)協(xié)調(diào)電壓控制、全網(wǎng)最優(yōu)協(xié)調(diào)電壓控制和多區(qū)域電壓協(xié)同控制三種電壓控制方法的仿真結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的對比。算例結(jié)果表明,基于動態(tài)博弈理論的多區(qū)域電壓協(xié)同控制方法能夠有效提高電力系統(tǒng)的長期電壓穩(wěn)定性,改善系統(tǒng)電壓水平,并且相對于其他兩種控制方法具有其自身的優(yōu)勢,其控制策略能夠協(xié)調(diào)各區(qū)域間的電壓控制,而且對于每個區(qū)域都具有說服力,各區(qū)域都會忠實(shí)地執(zhí)行該控制策略,從而驗(yàn)證了本文所提電壓控制方法的有效性和優(yōu)越性。
【關(guān)鍵詞】：電壓控制 協(xié)同控制 動態(tài)博弈 Ward等值 內(nèi)點(diǎn)法
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM714.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 論文的研究背景和意義11-13
• 1.2 協(xié)調(diào)電壓控制研究現(xiàn)狀13-19
• 1.2.1 三級協(xié)調(diào)電壓控制13-14
• 1.2.2 最優(yōu)協(xié)調(diào)電壓控制14-17
• 1.2.3 區(qū)域協(xié)調(diào)電壓控制17-19
• 1.3 博弈論在電力系統(tǒng)研究中的應(yīng)用19-20
• 1.4 本文的主要工作20-21
• 第二章 長期電壓穩(wěn)定分析的數(shù)學(xué)模型21-32
• 2.1 多時標(biāo)框架下的電力系統(tǒng)模型21-22
• 2.2 電力系統(tǒng)各元件模型22-28
• 2.2.1 發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型22-23
• 2.2.2 勵磁系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.2.3 有載調(diào)壓變壓器模型24-26
• 2.2.4 可投切并聯(lián)電容器組模型26-27
• 2.2.5 綜合負(fù)荷模型27-28
• 2.3 網(wǎng)絡(luò)模型28-29
• 2.4 長期電壓穩(wěn)定的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)仿真29-31
• 2.4.1 準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)仿真的原理29-30
• 2.4.2 準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)近似后系統(tǒng)方程的變化30-31
• 2.4.3 準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)仿真的求解過程31
• 2.5 本章小結(jié)31-32
• 第三章 多區(qū)域電網(wǎng)電壓協(xié)同控制模型32-38
• 3.1 多區(qū)域電壓控制之間的博弈32-34
• 3.1.1 區(qū)域電壓控制之間的博弈機(jī)理32-33
• 3.1.2 應(yīng)用博弈論解決區(qū)域電壓控制協(xié)調(diào)問題的原因33-34
• 3.2 最優(yōu)協(xié)調(diào)電壓控制模型34-36
• 3.2.1 電力系統(tǒng)的準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)模型34
• 3.2.2 最優(yōu)協(xié)調(diào)電壓控制傳統(tǒng)模型34-36
• 3.2.3 目標(biāo)函數(shù)的改進(jìn)36
• 3.3 多區(qū)域電壓協(xié)同控制的動態(tài)博弈模型36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 多區(qū)域電壓協(xié)同控制模型的求解38-54
• 4.1 DGOCVC模型的轉(zhuǎn)化38-41
• 4.1.1 離散狀態(tài)變量的處理38-39
• 4.1.2 離散控制變量的處理39-40
• 4.1.3 微分方程的差分化處理40-41
• 4.2 內(nèi)嵌離散罰函數(shù)的非線性原對偶內(nèi)點(diǎn)法41-46
• 4.3 納什均衡的求取46-47
• 4.4 多區(qū)域電網(wǎng)的WARD等值47-51
• 4.5 基于WARD等值和內(nèi)點(diǎn)法的兩層迭代算法51-52
• 4.6 本章小結(jié)52-54
• 第五章 算例分析54-68
• 5.1 新英格蘭10機(jī) 39節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)算例54-62
• 5.1.1 系統(tǒng)參數(shù)54-55
• 5.1.2 計(jì)算結(jié)果分析與比較55-62
• 5.2 78節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)算例62-67
• 5.3 本章小結(jié)67-68
• 第六章 結(jié)論與展望68-70
• 6.1 結(jié)論68
• 6.2 展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 附錄74-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果77-78
• 致謝78-79
• 附件79

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本文編號：583707